Вращение твёрдого тела: лист заданий с ответами

Бесплатный лист заданий для печати по теме «Вращение твёрдого тела»: 6 задач от простых до экзаменационного уровня, с ответами. Распечатайте его или сохраните как PDF.

Для преподавателей: можно бесплатно печатать, копировать и использовать на занятиях. Каждый новый лист содержит новые значения и собственные ответы. Будем благодарны за ссылку на ExamProblems на странице вашего курса.

Имя: ____________________   Дата: ____________

1.Лёгкая
Or = 0,25 mL = 0,4 m0,65 m2,5 kg7 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (2,5 kg, длина 0,4 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и сплошного шара массой 7 kg и радиусом 0,25 m, прикреплённого к его нижнему концу. Центр шара находится на 0,65 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 2,5 kgL = 0,4 mmsphere = 7 kgr = 0,25 md = 0,65 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
L = 2,9 mGOd = 0,8 mm = 4,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 4,5 kg и длиной 2,9 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 0,8 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 4,5 kgL = 2,9 md = 0,8 m
IO = kg·m²
3.Средняя
0,5 kgaαM = 19,5 kgR = 0,15 m

Груз массой 0,5 kg висит на лёгкой нити, намотанной на блок — однородный сплошной диск массой 19,5 kg и радиусом 0,15 m, вращающийся на гладкой горизонтальной оси. Груз отпускают без начальной скорости. Примите g = 9,81 m/s². Найдите ускорение a груза.

m = 0,5 kgM = 19,5 kgR = 0,15 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
4.Средняя
n = 2300 rpmT = 360 N·m

Двигатель развивает крутящий момент 360 N·m при 2300 rpm. Найдите его выходную мощность P в kW.

T = 360 N·mn = 2300 rpm
P = kW
5.Сложная
диск: 8 kgкольцо: 18 kgn1​ = 1200 rpm

Однородный сплошной диск (масса 8 kg, радиус 0,2 m) свободно вращается с частотой 1200 rpm на вертикальном валу без трения. На него без начальной скорости опускается тонкое кольцо массой 18 kg того же радиуса, центрированное на валу, и оба тела быстро начинают вращаться вместе. Найдите их общую частоту вращения n2 в rpm.

Mdisc = 8 kgMring = 18 kgR = 0,2 mn1 = 1200 rpm
n2 = rpm
6.Сложная
120 m/s20 g0,45 mL = 0,5 m4 kgφ

Однородный тонкий стержень массой 4 kg и длиной 0,5 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 20 g, летящая горизонтально со скоростью 120 m/s, попадает в стержень на 0,45 m ниже шарнира и застревает в нём. Примите g = 9,81 m/s². Найдите наибольший угол φ отклонения стержня от вертикали.

M = 4 kgL = 0,5 mm = 20 gv = 120 m/sd = 0,45 mg = 9,81 m/s²
φ = °

Ответы

  1. 1. IO = 3,266 kg·m²
  2. 2. IO = 6,034 kg·m²
  3. 3. a = 0,4785 m/s²
  4. 4. P = 86,71 kW
  5. 5. n2 = 218,2 rpm
  6. 6. φ = 34,37 °

Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.